環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)課件

環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)2022/12/23環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)2022/12/18環(huán)境工1污染治理系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)非工藝設(shè)計(jì)土建電氣控制動(dòng)力采暖通風(fēng)給排水環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)污染治理系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)非工藝設(shè)計(jì)土建電氣控制動(dòng)力采暖通風(fēng)給2工藝設(shè)計(jì)任務(wù)污染治理方法選擇物料流向工藝流程設(shè)計(jì)能量變化設(shè)備設(shè)計(jì)與選擇工藝流程圖、車間工段布置圖工藝管道設(shè)計(jì)：主、輔設(shè)備間聯(lián)通的管道設(shè)計(jì)非工藝項(xiàng)目的條件提出編制概/預(yù)算書主體設(shè)備與輔助設(shè)備間的工藝關(guān)系主要物料輔助物料主體設(shè)備工藝參數(shù)確定輔助設(shè)備選型流程運(yùn)行操作條件和控制方式環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)任務(wù)污染治理方法選擇物料流向工藝流程設(shè)計(jì)能量變化設(shè)備3（1）治理方法的選擇治理方法和工藝路線的選擇是所有環(huán)境工程設(shè)計(jì)最重要的開端，必須對(duì)各種治理方法作全面的分析，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇合理的治理方法。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（1）治理方法的選擇環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)4（2）工藝流程設(shè)計(jì)以圖解的形式表示出整個(gè)治理過程的全貌，即從待處理的廢氣、廢水或固體廢棄物到處理達(dá)標(biāo)排放或?qū)崿F(xiàn)無害化，需要經(jīng)過那些過程和設(shè)備，這些設(shè)備之間的關(guān)系、銜接以及它們的相對(duì)位差如何，并對(duì)流程圖作出敘述等。一般而言，工藝流程設(shè)計(jì)開始最早而結(jié)束最晚。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（2）工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)5（3）物料計(jì)算在物料衡算的基礎(chǔ)上求出廢氣、廢水或固體廢棄物及它們中的污染物、處理劑等進(jìn)、出處理系統(tǒng)的各種物料的質(zhì)量、體積和成分等，最后匯總出物料平衡表或原材料消耗表。通過物料衡算，設(shè)計(jì)工作由定性轉(zhuǎn)入定量階段，可以正確地進(jìn)行能量計(jì)算、設(shè)備計(jì)算和工藝流程設(shè)計(jì)。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（3）物料計(jì)算環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)6（4）能量計(jì)算根據(jù)能量衡算確定傳入或傳出的熱量，加熱劑（或燃料）或冷卻劑的消耗量，同時(shí)結(jié)合設(shè)備設(shè)計(jì)，可算出設(shè)備的傳熱面積，最后得出能量消耗綜合表。能量計(jì)算一般在物料計(jì)算后結(jié)合設(shè)備設(shè)計(jì)一起進(jìn)行。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（4）能量計(jì)算環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)7（5）設(shè)備設(shè)計(jì)與選擇通過計(jì)算，確定保證達(dá)到處理能力和達(dá)標(biāo)排放的設(shè)備結(jié)構(gòu)和尺寸。對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備必須進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備則根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行選擇。在某些環(huán)境工程設(shè)計(jì)中（例如濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中煙氣再加熱設(shè)備的設(shè)計(jì)，催化燃燒法處理有機(jī)廢氣系統(tǒng)中利用燃燒后的高溫凈化氣預(yù)熱低溫待處理有機(jī)廢氣換熱器的設(shè)計(jì)等），設(shè)備的設(shè)計(jì)也包括換熱面積的大小，因此“設(shè)備設(shè)計(jì)”和“能量計(jì)算”常結(jié)合在一起進(jìn)行。設(shè)備設(shè)計(jì)的最后結(jié)果是得到“設(shè)備示意圖”和“設(shè)備一覽表”。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（5）設(shè)備設(shè)計(jì)與選擇環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)8（6）車間（工段）布置設(shè)計(jì)目的是解決廠房、場地的配制與設(shè)備的排列問題。首先要對(duì)車間的各工段、動(dòng)力間、機(jī)修間、化驗(yàn)室、倉庫、辦公室等作出整體布置和廠房輪廓設(shè)計(jì)；整體布置和廠房輪廓設(shè)計(jì)基本就緒后，即可進(jìn)行設(shè)備的排列與布置工作。車間布置設(shè)計(jì)常同建筑及其他非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目發(fā)生密切關(guān)系，設(shè)計(jì)工作常是交錯(cuò)進(jìn)行的。在施工圖設(shè)計(jì)階段，尚有設(shè)備安裝設(shè)計(jì)。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（6）車間（工段）布置設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程9（7）工藝管道設(shè)計(jì)大部分工作在施工圖設(shè)計(jì)階段完成，其主要內(nèi)容有：管道設(shè)計(jì)（包括各種介質(zhì)、管徑計(jì)算、管道材料、管壁厚度和選擇以及管道的配置等）；管道地溝斷面條件、位置的確定；管道架設(shè)方法；管架、保溫設(shè)計(jì)等。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（7）工藝管道設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)10（8）工藝系統(tǒng)的操作條件和控制條件需要提供兩個(gè)文件，即:a）系統(tǒng)檢測、控制條件，是自控人員進(jìn)行工作的基礎(chǔ)；以及，b）統(tǒng)操作條件/規(guī)程，是系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)范環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（8）工藝系統(tǒng)的操作條件和控制條件環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工11（9）其他非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目的考慮當(dāng)車間工藝設(shè)計(jì)基本告一段落后，其他非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目（設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、土建、采暖、通風(fēng)、動(dòng)力、電氣等）就要著手進(jìn)行。這些非工藝項(xiàng)目設(shè)計(jì)的根據(jù)是由工藝設(shè)計(jì)提供的資料。因此在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的同時(shí)，就要考慮其他非工藝設(shè)計(jì)的條件，以使其他非工藝設(shè)計(jì)能更好地為治理工藝服務(wù)。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（9）其他非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目的考慮環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝12（10）繪制設(shè)計(jì)圖紙，編制設(shè)計(jì)說明書。圖紙包括PFD圖、PID圖、平面布置圖、甚至立面布置圖等，還要編制設(shè)計(jì)說明書。（11）編制概（預(yù)）算書概算是根據(jù)初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容，大概計(jì)算每項(xiàng)工程項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用的文件，列入初步設(shè)計(jì)文件；預(yù)算是根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容，計(jì)算每項(xiàng)工程項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用的文件，列入施工圖設(shè)計(jì)文件。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（10）繪制設(shè)計(jì)圖紙，編制設(shè)計(jì)說明書。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與13治污工藝選擇原則合法性先進(jìn)性可靠性結(jié)合實(shí)際情況簡潔和簡單安全性環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)治污工藝選擇原則合法性先進(jìn)性可靠性結(jié)合實(shí)際情況簡潔和簡單安全14選擇方法收集資料設(shè)備、設(shè)施、儀器等的落實(shí)全面比較治污工藝路線的最終確定環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)選擇方法收集資料設(shè)備、設(shè)施、儀器等的落實(shí)全面比較治污工藝路線15[例1]汽車、家具噴漆，印刷等行業(yè)排放出的含苯系物有機(jī)廢氣的治理，其處理方法有幾種可供選擇。實(shí)際中，要根據(jù)具體的情況來確定處理的工藝路線，如果排放要求較為嚴(yán)格，可采用幾種處理方法聯(lián)合使用：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例1]汽車、家具噴漆，印刷等行業(yè)排放出的含苯16含苯有機(jī)廢氣處理方法對(duì)比處理方法處理原理主要設(shè)備處理效果投資狀況運(yùn)行費(fèi)用吸收法氣體在液體中的溶解度吸收塔中等中等中等吸附法吸附劑較大的表面積吸附塔良好較高較高催化法催化劑降低活化能催化燃燒塔良好較高高冷凝法降低溫度達(dá)到露點(diǎn)冷凝器中等較高高燃燒法燃燒使有機(jī)物氧化燃燒器較好較高高電暈法電暈放電的物化過程電暈反應(yīng)器良好中等較高生化法微生物的生命活動(dòng)生化反應(yīng)器較好中等較低環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)含苯有機(jī)廢氣處理方法對(duì)比處理方法處理原理主要設(shè)備處理效果投資17含苯有機(jī)廢氣處理方法對(duì)比（續(xù)）處理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)備注吸收法工藝路線較為簡單吸收液處理處理濃度較高吸附法處理效果好吸附劑再生費(fèi)用高處理濃度較低催化法處理效果好運(yùn)行費(fèi)用較高處理濃度較高冷凝法能回收有用物質(zhì)運(yùn)行費(fèi)用高，只適用高濃度廢氣處理濃度較高燃燒法工藝簡單運(yùn)行費(fèi)用高處理濃度較高電暈法工藝簡單、管理方便處于實(shí)驗(yàn)階段生化法運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染生物抗沖擊能力差處于實(shí)驗(yàn)階段環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)含苯有機(jī)廢氣處理方法對(duì)比（續(xù)）處理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)備注吸收法工藝18例如：汽車、家具、印刷等行業(yè)的有機(jī)廢氣治理的工藝路線選擇：含苯有機(jī)廢氣處理大致工藝路線焦碳去除漆皮水幕纖維過濾吸收預(yù)處理含苯有機(jī)廢氣吸附凈化深度凈化風(fēng)機(jī)煙囪環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)例如：汽車、家具、印刷等行業(yè)的有機(jī)廢氣治理的工藝路線選擇：含19[例2]啤酒生產(chǎn)主要以玉米和大麥為原料，加入啤酒花和鮮酵母進(jìn)行釀造而成。其廢水主要包括浸麥廢水、糖化廢水、廢酵母液、洗滌廢水和冷卻排水等。污水中的主要成分為糖類和蛋白質(zhì)，主要水質(zhì)指標(biāo)為COD=1000～2500mg/L，BOD=700～1500mg/L，SS=300～600mg/L，pH=5～6，屬于中等濃度可生物降解的有機(jī)廢水。該廢水處理工藝路線有以下幾種選擇：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例2]啤酒生產(chǎn)主要以玉米和大麥為原料，加入啤酒花和鮮20環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)21選擇說明：①如果廢水濃度較大，需要進(jìn)行多級(jí)才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；②同時(shí)有高濃度和低濃度廢水時(shí)要分別進(jìn)行處理；③如果場地較小，要選擇占地較小的處理工藝。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)選擇說明：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)22[例3]城市污水成熟的處理工藝路線是：預(yù)處理、一級(jí)處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理(深度處理)和污泥處理，其中的核心部分是二級(jí)的生化處理。目前，預(yù)處理都是格柵和沉沙池，原有的二級(jí)生化處理是指活性污泥法，現(xiàn)在由于處理的要求提高，不僅要去除有機(jī)污染物，而且要去除氮和磷等污染物，因此就在活性污泥法這一成熟的技術(shù)上延伸和發(fā)展出新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，并被開發(fā)和推廣應(yīng)用，這些方法有A－B法、A2／O法、SBR法、ICEAS(改進(jìn)的SBR法)、氧化溝及酸化水解與耗氧串聯(lián)處理工藝等?，F(xiàn)在我國的城市污水處理的二級(jí)生化處理基本上是采用以上工藝流程，因此在設(shè)計(jì)城市污水處理流程時(shí)，可采用上述的處理方法。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例3]城市污水成熟的處理工藝路線是：預(yù)處理、一級(jí)處理23[例4]在除塵系統(tǒng)中防止風(fēng)機(jī)噪聲時(shí)，一種方法是采用帆布類進(jìn)行風(fēng)機(jī)進(jìn)口軟連接，另一種是對(duì)風(fēng)機(jī)本身進(jìn)行加大基礎(chǔ)或單獨(dú)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，即設(shè)計(jì)減振的措施，這些都是成熟的技術(shù)，在設(shè)計(jì)中可以采用。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例4]在除塵系統(tǒng)中防止風(fēng)機(jī)噪聲時(shí)，一種方法是采用帆布24[例5]采用吹脫法處理含氨廢水，如果不對(duì)吹脫的氣體進(jìn)行有效的處理，就會(huì)把水中的氨轉(zhuǎn)換成空氣中的氨，造成污染物轉(zhuǎn)移，這樣并沒有達(dá)到真正的去除氨的目的?？捎肏Cl吸收吹脫氣體中的氨，避免污染物的轉(zhuǎn)移。避免二次污染物的產(chǎn)生：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例5]采用吹脫法處理含氨廢水，如果不對(duì)吹脫的氣體進(jìn)行25[例6]采用燃燒法處理固體廢棄物，因固體廢棄物中的成分十分復(fù)雜，如果燃燒的溫度較低，不僅固體廢棄物中的碳不能完全燃燒，會(huì)產(chǎn)生碳的小顆粒，污染環(huán)境，而且有機(jī)物燃燒可產(chǎn)生二噁英類物質(zhì)，這是國際上公認(rèn)的致癌物質(zhì)，所以設(shè)計(jì)燃燒溫度應(yīng)在805℃以上，可避免二次污染物的產(chǎn)生。避免二次污染物的產(chǎn)生：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例6]采用燃燒法處理固體廢棄物，因固體廢棄物中的成分26[例7]采用燃燒法處理有機(jī)廢氣時(shí)，由于燃燒可使排放的煙氣溫度較高，具有較大的熱量，因此可使排放的煙氣經(jīng)過熱交換器，將熱量交換給要進(jìn)燃燒室的廢氣，以減少能量的消耗，其工藝見圖：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例7]采用燃燒法處理有機(jī)廢氣時(shí)，由于燃燒環(huán)境工程設(shè)27處理量較大時(shí)選擇連續(xù)的處理工藝對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)生的污染，要處理的量較大時(shí)采用連續(xù)的處理工藝較為適宜。[例8]催化燃燒法處理濃度較高的有機(jī)廢氣時(shí)，在該工藝開始啟動(dòng)(開車)時(shí)，需要進(jìn)行加電預(yù)熱，啟動(dòng)后就可利用有機(jī)物自身燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行工作，維持整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定。該處理工藝需要采用連續(xù)的處理工藝。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)處理量較大時(shí)選擇連續(xù)的處理工藝[例8]催化燃燒法處理濃度28處理量較小時(shí)選擇間歇處理工藝生產(chǎn)規(guī)模較小，產(chǎn)生的污染不是連續(xù)的，且要處理的量小,時(shí)可采用間歇的處理工藝。[例9]清洗汽車產(chǎn)生的廢水是不連續(xù)的，考慮處理工藝應(yīng)是間歇性的處理工藝。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)處理量較小時(shí)選擇間歇處理工藝[例9]清洗汽車產(chǎn)生的廢水29盡可能回收有用的物質(zhì)：在生產(chǎn)中排放的污染物有些是有回收價(jià)值的，在處理時(shí)要充分考慮這些污染物的回收利用，盡量做到能直接利用收集的污染物，同時(shí)要還要考慮以廢治廢。[例10]采用以萘為原料的流化床法生產(chǎn)苯酐時(shí)，在其熱熔工序中產(chǎn)生含順酐的有機(jī)廢氣，順酐被水吸收成為順?biāo)崴芤?，由于順?biāo)峥僧悩?gòu)為反丁烯二酸，其溶解度甚小，在室溫下就可從母液中結(jié)晶析出，從而生產(chǎn)了有用的物質(zhì)。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)盡可能回收有用的物質(zhì)：[例10]采用以萘為原料的流化床法生30考慮處理能力的配套性和一致性，且要有一定操作的彈性：設(shè)計(jì)的處理能力一般要略大于實(shí)際所需要的處理量，使處理能力有一定的富余量，以使處理系統(tǒng)能適應(yīng)實(shí)際的變化。選擇設(shè)備的處理能力不能過大或過小，與實(shí)際要基本一致；對(duì)易損和易壞的部件采用雙套切換，保證系統(tǒng)能正常運(yùn)行；一般的配件要選擇基本一樣的，如選擇法蘭的螺絲盡量使整個(gè)系統(tǒng)的一致。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)考慮處理能力的配套性和一致性，且要有一定操作的彈性：環(huán)境工程31工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)各個(gè)污染物處理單元的具體內(nèi)容、大小尺寸、順序和排列方式，以達(dá)到有效處理污染物的目的★設(shè)備大小尺寸等主要依靠工藝計(jì)算來完成★設(shè)備的組合依據(jù)工藝要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)各個(gè)污染物處理單元的32物料流向工藝流程設(shè)計(jì)能量變化主體設(shè)備與輔助設(shè)備間的工藝關(guān)系主要物料輔助物料工藝流設(shè)計(jì)設(shè)備工藝參數(shù)，（主要設(shè)備、輔助設(shè)備、管道）監(jiān)測控制方案，PID圖操作運(yùn)行方案環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)物料流向工藝流程設(shè)計(jì)能量變化主體設(shè)備與輔助設(shè)備間的工藝關(guān)系主33工藝計(jì)算工藝計(jì)算常包括物料衡算、能量衡算以及工藝設(shè)備的計(jì)算。物料衡算是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，能量衡算等其他工藝計(jì)算都必須以物理衡算結(jié)果為依據(jù)★明確物料衡算范圍★明確衡算系統(tǒng)中的化學(xué)變化★明確計(jì)算對(duì)象★選擇計(jì)算基準(zhǔn)★畫出物理衡算示意圖環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝計(jì)算工藝計(jì)算常包括物料衡算、能量衡算以及工藝設(shè)備的計(jì)算。34能量衡算的作用★確定流體輸送機(jī)械（泵、壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)）和其他操作機(jī)械（攪拌機(jī)、過濾機(jī)、粉碎機(jī)等）所需功率★確定各單元過程（如冷卻過程等）所需熱量、冷量、及其傳遞速率★核算能耗環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)能量衡算的作用★確定流體輸送機(jī)械（泵、壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)）和其他35能量衡算時(shí)常常需要考慮的能量：★物料帶入的能量★過程的熱效應(yīng)★加熱設(shè)備時(shí)所需的熱量★加熱（冷卻劑）帶入（走）的能量★物料帶出的熱量★熱損失環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)能量衡算時(shí)常常需要考慮的能量：★物料帶入的能量★過程的熱效應(yīng)36如圖所示，有一氣體洗滌除塵塔（湍球填料），不潔凈氣體從塔的底部進(jìn)入，用離心水泵從槽抽水，送至洗滌塔頂部噴下，從上往下與氣體逆流接觸，污水從塔底經(jīng)過水封排出，經(jīng)過洗滌后的氣體（凈氣）從塔的上部引出，已知：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)如圖所示，有一氣體洗滌除塵塔（湍球填料），不潔凈氣體從塔的底371．處理干氣量2442.82Nm3/h；2．洗滌塔的操作溫度為35℃（塔內(nèi)平均溫度）；3．操作壓力為3100mmH2O（表壓），全塔壓降為100mmH2O；4．湍球填料經(jīng)驗(yàn)操作空塔氣速ws=2.5m/s，噴淋密度40m3/m2h；5．塔頂水進(jìn)口處距地面的距離為11m，地下水槽液面距地面3m；6．地下水槽液面上的壓強(qiáng)為750mmHg；7．泵的效率為60％；8．管道的阻力損失10mH2O；求：1．洗滌塔內(nèi)徑；2．泵的軸功率及電機(jī)功率環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)1．處理干氣量2442.82Nm3/h；環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇38一、洗滌塔內(nèi)徑的計(jì)算設(shè)進(jìn)塔氣體被水蒸氣飽和，可由《手冊》查得35℃的飽和水蒸氣分壓pH2O=42.17mmHgp進(jìn)=750+3100/13.6=977.94mmHgp出=750+3000/13.6=970.59mmHgp平均=(977.94+970.59)/2=974.07mmHg則進(jìn)塔氣體中水蒸氣量：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)一、洗滌塔內(nèi)徑的計(jì)算環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)39Nm3/hm3/hm/s操作狀態(tài)下的氣體量：塔內(nèi)徑：m取整，D＝0.55m；核算實(shí)際空塔氣速：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)Nm3/hm3/hm/s操作狀態(tài)下的氣體量：塔內(nèi)徑：m取40二、泵的功率計(jì)算1．每小時(shí)泵需要輸送的液體量：泵每小時(shí)需要輸送的液體量可根據(jù)噴淋密度而求得。根據(jù)條件，噴淋密度40m3/m2h；則小時(shí)液體用量：W=（3.14/4）×0.552×40=0.785×0.552×40＝9.5m3/h

2．能量衡算選擇地下水槽的液面1－1’截面為基準(zhǔn)面0－0’，列1－1’截面與2－2’截面的能量衡算式（即柏努利方程式）：

環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)二、泵的功率計(jì)算2．能量衡算環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)41式中：z1,z2――單位重量（1kg）流體在截面1－1’，2－2’處所具有的位能，其單位為[m]；――單位重量（1kg）流體在截面1－1’，2－2’處所具有的動(dòng)能，其單位為[m]――單位重量（1kg）流體在截面1－1’，2－2’處所具有的靜壓能，其單位為[m]；p1,p2――分別為1－1’，2－2’截面的壓強(qiáng)，[kg/m2]――流體密度，其單位為[kg/m3]l――泵供給的能量，也稱為泵的揚(yáng)程，其單位為[m]；――單位重量流體流動(dòng)時(shí)，因摩擦阻力而消耗的能量，其單位為[m]；環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)式中：――單位重量（1kg）流體在截面1－1’，2－2’處所42因?yàn)?，z1＝0，所以z2＝11+3=14[m]；p1＝p0=750mmHg＝(750/735.6)×104=1.02×104，kg/m2p2＝(750/735.6)×104＋(3000/1000)×1000=1.32×104,kg/m2;≈1000kg/m3;

W1≈0;為了計(jì)算w2，還必須選擇管徑?？捎媒?jīng)驗(yàn)式近似地估算管徑：對(duì)于碳鋼管，其計(jì)算式為：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)因?yàn)?，z1＝0，所以z2＝11+3=14[m]；≈1000k43對(duì)于不銹鋼管：G——流量，kg/s;ρ——密度，kg/m3;通常選用碳鋼管，則mm所以可以選擇40mm的碳鋼管子。

環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)對(duì)于不銹鋼管：G——流量，kg/s;通常選用碳鋼管，則mm所44m/s將有關(guān)數(shù)據(jù)代入衡算式，可得：l=27.23mH2O;重量流量9.5×1000/3600＝2.64kg/s；泵的有效功率：P有效＝2.64×27.23=71.89Kg·m/s因?yàn)椋?kW=102kg·m/s；所以：P有效＝71.89/102＝0.705kW泵的軸功率P軸＝0.705/0.61=1.16kW；電動(dòng)機(jī)功率P電＝KP軸/η傳其中K為電機(jī)的富余系數(shù)，其值大于1；η傳為傳動(dòng)效率，如果電動(dòng)機(jī)與泵直接連接，η傳＝1，如果用皮帶輪連接，責(zé)η傳＝0.95

1kw＝102kgm/s1Hp＝75kgm/s1kw＝1000Nm/s環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)m/s將有關(guān)數(shù)據(jù)代入衡算式，可得：l=27.23mH2O;45電動(dòng)機(jī)富余系數(shù)P軸(kW)電動(dòng)機(jī)的富余系數(shù)<11.3~1.41~21.2~1.32~51.15~1.25~501.1~1.15>501.06~1.08從表中根據(jù)軸功率選出富余系數(shù)1.3，則電動(dòng)機(jī)功率為：P電=1.16×1.3＝1.51kW取電機(jī)為1.5kW環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)富余系數(shù)P軸(kW)電動(dòng)機(jī)的富余系數(shù)<11.3~1.446工藝流程圖工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖管道儀表流程圖方框流程圖工藝方案流程圖環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程圖工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖管道儀表流程圖方框流47方框流程圖：★進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí)使用的一種流程圖，不進(jìn)入設(shè)計(jì)文件★根據(jù)方框流程圖可以進(jìn)行物料衡算環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)方框流程圖：★進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí)使用的一種流程圖，不進(jìn)入設(shè)計(jì)文件48環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)49工藝方案流程圖：★定性地表示物料流程和主要設(shè)備工藝關(guān)系★工藝方案流程圖組成包括：1)流程、2)圖例、3)設(shè)備一覽表流程：設(shè)備示意圖、流程管線、流向箭頭、文字注釋圖例：管線圖例★方框流程圖的深入和變體，為設(shè)備計(jì)算使用★只帶有示意性質(zhì)，不進(jìn)入設(shè)計(jì)文件，常在“技術(shù)方案”“投標(biāo)書”一類文件中使用環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝方案流程圖：★定性地表示物料流程和主要設(shè)備工藝關(guān)系★工藝50工藝方案流程圖繪制要求：★地平線：細(xì)實(shí)線★設(shè)備：細(xì)實(shí)線，大致反應(yīng)設(shè)備尺寸，從左到右排列，留有一定距離以畫管線，設(shè)備要編號(hào)★非主要流程：公用水、汽、氣、真空、冷卻水等，采用中實(shí)線，并配上箭頭，用文字標(biāo)明介質(zhì)名稱★流程線相交，一般是細(xì)線讓粗線★主要流程線：粗實(shí)線，并配上箭頭，并用文字標(biāo)注物料名稱，來源、去處★圖下方標(biāo)明圖例、設(shè)備編號(hào)及名稱★必要的文字注釋環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝方案流程圖繪制要求：★地平線：細(xì)實(shí)線★設(shè)備：細(xì)實(shí)線，大致51環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)52克勞斯提出氨水中和法用于處理焦?fàn)t煤氣脫除H2S環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)克勞斯提出氨水中和法用于處理焦?fàn)t煤氣脫除H2S環(huán)境工程設(shè)計(jì)方53環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)54環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)55環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)56環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)57帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，通常是在工藝流程方案圖確定后、物料衡算、能量衡算、以及工藝設(shè)備計(jì)算完成之后進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制。在初步設(shè)計(jì)階段，除了完成工藝計(jì)算、確定工藝流程外，還應(yīng)確定主要工藝參數(shù)的控制方案，即在定量的工藝流程圖上表示出自動(dòng)控制的方案，成為帶控制點(diǎn)工藝流程圖。帶控制點(diǎn)工藝流程圖是可用于施工的工藝流程圖，一般由工藝專業(yè)技術(shù)人員和自控專業(yè)技術(shù)人員合作完成，列入初步設(shè)計(jì)文件。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，通常是在工藝流程58環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)59帶控制點(diǎn)的工藝流程圖主要內(nèi)容包括：★帶設(shè)備位號(hào)、名稱和接管口的各種設(shè)備示意圖★帶管道號(hào)、規(guī)格和閥門等管件以及儀表控制點(diǎn)（測溫、測流量及分析點(diǎn)等）的各種管道流程線★對(duì)閥門等管件和儀表控制點(diǎn)圖例符號(hào)的說明★標(biāo)題欄注明圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖主要內(nèi)容包括：★帶設(shè)備位號(hào)、名稱和接管口60環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)61帶控制點(diǎn)工藝流程圖中，設(shè)備圖形的比例一般采用1:100，如設(shè)備過小或流程較簡單可采用1:50，如設(shè)備過大或流程較復(fù)雜可采用1:200。由于并未完全按比例繪制，故標(biāo)題攔中“比例”一項(xiàng)不于注明。圖幅一般采用A1圖紙，特別復(fù)雜的可適當(dāng)加長，特別簡單的可采用A2圖紙。圖幅：多用長條形，以前常用標(biāo)準(zhǔn)加長；現(xiàn)一般采用A1圖幅，不再加長；簡單的用A2圖幅環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)帶控制點(diǎn)工藝流程圖中，設(shè)備圖形的比例一般采用1:100，如設(shè)62環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)63帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：1）設(shè)備畫法：圖形：一般按比例用細(xì)實(shí)線繪制主要輪廓和形狀特征，有時(shí)也要畫出具有工藝特征的內(nèi)構(gòu)件，如填料、攪拌器等。內(nèi)構(gòu)件可用細(xì)虛線畫出。相對(duì)位置：設(shè)備或構(gòu)筑物的高低一般按比例繪制。低于地面的需畫在地平線以下，盡量符合實(shí)際安裝情況。相同設(shè)備的畫法：一般應(yīng)全部繪出。只畫一套時(shí)，被省略的設(shè)備須用細(xì)雙點(diǎn)線繪出矩形表示，并在矩形內(nèi)注明設(shè)備名稱、位號(hào)等。在工藝流程圖中，依物料流程將設(shè)備從左至右展開，標(biāo)注設(shè)備位號(hào)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：1）設(shè)備畫法：圖形：一般按比例用細(xì)實(shí)線64常用設(shè)備圖例環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)常用設(shè)備圖例環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)65設(shè)備的標(biāo)注：標(biāo)注內(nèi)容：同一系統(tǒng)中設(shè)備位號(hào)不能重復(fù)，應(yīng)標(biāo)注序號(hào)、名稱，并主要初步設(shè)計(jì)與施工圖設(shè)計(jì)的名稱標(biāo)注應(yīng)一致。如在施工圖設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)備有變化，則應(yīng)按順序補(bǔ)充或取消（保留空號(hào)）標(biāo)注方式：1)設(shè)備的序號(hào)、名稱應(yīng)標(biāo)注在相應(yīng)設(shè)備圖形的上方或下方，并盡可能正對(duì)設(shè)備。序號(hào)一般為三、四位數(shù)，第一位通常表示工藝系統(tǒng)序號(hào)，后兩、三位為編號(hào)，重復(fù)設(shè)備加腳標(biāo)。2)設(shè)備內(nèi)或其近旁，此處只注位號(hào)，不注名稱環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)設(shè)備的標(biāo)注：標(biāo)注內(nèi)容：同一系統(tǒng)中設(shè)備位號(hào)不能重復(fù)，應(yīng)標(biāo)注序號(hào)66設(shè)備位號(hào)編法環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)設(shè)備位號(hào)編法環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)67帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：2）管道畫法：一般應(yīng)畫出治理工藝的所有工藝物料管線及輔助物料（水、汽、氣等）管線、閥門、管件及工藝參數(shù)（溫度、壓力、流量、液位、物料組成、濃度等）的測量點(diǎn)，并表示出自動(dòng)控制的方案。（a）線形主物料管道及大管徑管道（>φ108mm）用粗實(shí)線（線寬b=0.9mm左右）表示，輔助管道用中實(shí)線（b=0.6mm左右）表示，儀表管線則用細(xì)虛線或細(xì)實(shí)線（b=0.3mm左右）表示。保溫（或冷卻）管線除了按規(guī)定線形繪制外，還要畫出一小段示意的保溫管。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：2）管道畫法：一般應(yīng)畫出治理工藝的所有68環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)69（b）交叉與轉(zhuǎn)彎繪制管道時(shí)，要盡量避免穿過設(shè)備或管道交叉；不能避免穿過設(shè)備時(shí)，應(yīng)斷開管線；管線交叉時(shí)，應(yīng)輔讓主，細(xì)讓粗，后讓先，斷開處間歇要明顯。管道應(yīng)盡量畫成水平或垂直的，轉(zhuǎn)彎處成直角。圖中管道應(yīng)盡量反映安裝中的高低位置，地下管道應(yīng)畫在地平線以下。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（b）交叉與轉(zhuǎn)彎環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)70（c）管道標(biāo)注①管道號(hào)：由物料代號(hào)、主項(xiàng)代號(hào)和管道分段順序號(hào)組成。管道的標(biāo)注環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（c）管道標(biāo)注管道的標(biāo)注環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)71物料代號(hào)：物料名稱代號(hào)物料名稱代號(hào)物料名稱代號(hào)空氣氨排污燃料氣燃料油高壓蒸汽循環(huán)冷卻水回水AAMBDFGFOHSHW儀表空氣低壓蒸汽中壓蒸汽天然氣氮氧工藝空氣IALSMSNGNOPA工藝氣體工藝液體工藝水泥漿軟水真空排放氣放空氣PGPLPWSLSWVEVT環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)物料代號(hào)：物料名稱代號(hào)物料名稱代號(hào)物料名稱代號(hào)空氣A儀表空氣72管徑：一律注公稱直徑。公制管以mm為單位，只注數(shù)字，不注單位。如DN80、DN150、DN300……。英制管徑以英寸為單位，需標(biāo)注英寸的符號(hào)，如1/2＂、4＂、12＂……。對(duì)英制加厚管，則在英制直徑后加注“×S”，如4＂×S、6＂×S。管道等級(jí)：在流程圖中，管道編號(hào)中的第二組代表管道的技術(shù)要求，一般包括管道公稱壓力等級(jí)、同類管道順序號(hào)、管道材質(zhì)、隔熱與隔聲要求等。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)管徑：管道等級(jí)：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)73（d）管道上閥門、管件的表示用細(xì)實(shí)線畫出必要的閥門和管件的符號(hào)常用管件、閥件圖例環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（d）管道上閥門、管件的表示常用管件、閥件圖例環(huán)境工程設(shè)計(jì)方74（d）管道上控制儀表的表示與標(biāo)注在工藝流程圖上應(yīng)按標(biāo)準(zhǔn)圖例畫出和標(biāo)注全部與工藝有關(guān)的檢測儀表、調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)和分析取樣點(diǎn)，以及必要的文字注解常用儀表圖形符號(hào)測量參數(shù)代號(hào)測量參數(shù)代號(hào)測量參數(shù)代號(hào)測量參數(shù)代號(hào)物料組成A壓力或真空P長度G放射性R流量F溫度T電導(dǎo)率C轉(zhuǎn)速N物位L數(shù)量或件數(shù)Q電流I重力或力W水分或濕度M密度D速度或頻率S未分類參數(shù)X儀表常用檢測參數(shù)代號(hào)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（d）管道上控制儀表的表示與標(biāo)注常用儀表圖形符號(hào)測量參數(shù)代號(hào)75儀表功能代號(hào)檢測儀表的圖示與標(biāo)注功能代號(hào)功能代號(hào)功能代號(hào)功能代號(hào)功能代號(hào)功能代號(hào)功能代號(hào)指示I掃描J控制C連鎖S撿出E指示燈L多功能U代號(hào)R開關(guān)S報(bào)警A積算Q變送T手動(dòng)K未分類X環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)儀表功能代號(hào)檢測儀表的圖示與標(biāo)注功能代號(hào)功能代號(hào)功能代號(hào)功能76常用儀表位號(hào)由前、后兩部分構(gòu)成，第一部分為工段號(hào)，通常是1位數(shù)；第二部分為儀表分類序號(hào)，通常是2位數(shù)，不同被測參數(shù)的儀表位號(hào)不得連續(xù)編號(hào)。如下圖中106代表的第1工段第06號(hào)流量計(jì)。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)常用儀表位號(hào)由前、后兩部分構(gòu)成，第一部分為工段號(hào)，通常是1位77帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：3）設(shè)備一覽表設(shè)備一覽表內(nèi)容有：序號(hào)；流程號(hào)；設(shè)備名稱；設(shè)備規(guī)格；設(shè)備數(shù)量；設(shè)備材料及質(zhì)量；備注。標(biāo)題欄的內(nèi)容有：建設(shè)單位及項(xiàng)目名稱，圖名，設(shè)計(jì)單位，設(shè)計(jì)、制圖、審核人員簽名，圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段等。圖簽及圖框的規(guī)格、樣式可參考有關(guān)制圖的書籍。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：3）設(shè)備一覽表設(shè)備一覽表內(nèi)容有：序號(hào)；78工藝安裝流程圖中圖例：常用設(shè)備圖例環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝安裝流程圖中圖例：常用設(shè)備圖例環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝79在管道上需要用細(xì)實(shí)線畫出全部的閥門和部分管件(如阻火器、變徑管、盲板等)的符號(hào)，有關(guān)規(guī)定可參閱國家標(biāo)準(zhǔn)GB6567.4—86《管路系統(tǒng)的圖形符號(hào)、閥門和控制元件》。管道中的一般連接，如法蘭、三通、彎頭等沒有特殊的要求均不予畫出。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)在管道上需要用細(xì)實(shí)線畫出全部的閥門和部分管件(如阻火器、變徑80環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)81環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)82環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)83演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew2022/12/23環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)演講完畢，謝謝聽講!再見，seeyouagain3rew84環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)2022/12/23環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)2022/12/18環(huán)境工85污染治理系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)非工藝設(shè)計(jì)土建電氣控制動(dòng)力采暖通風(fēng)給排水環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)污染治理系統(tǒng)設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)非工藝設(shè)計(jì)土建電氣控制動(dòng)力采暖通風(fēng)給86工藝設(shè)計(jì)任務(wù)污染治理方法選擇物料流向工藝流程設(shè)計(jì)能量變化設(shè)備設(shè)計(jì)與選擇工藝流程圖、車間工段布置圖工藝管道設(shè)計(jì)：主、輔設(shè)備間聯(lián)通的管道設(shè)計(jì)非工藝項(xiàng)目的條件提出編制概/預(yù)算書主體設(shè)備與輔助設(shè)備間的工藝關(guān)系主要物料輔助物料主體設(shè)備工藝參數(shù)確定輔助設(shè)備選型流程運(yùn)行操作條件和控制方式環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝設(shè)計(jì)任務(wù)污染治理方法選擇物料流向工藝流程設(shè)計(jì)能量變化設(shè)備87（1）治理方法的選擇治理方法和工藝路線的選擇是所有環(huán)境工程設(shè)計(jì)最重要的開端，必須對(duì)各種治理方法作全面的分析，進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，選擇合理的治理方法。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（1）治理方法的選擇環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)88（2）工藝流程設(shè)計(jì)以圖解的形式表示出整個(gè)治理過程的全貌，即從待處理的廢氣、廢水或固體廢棄物到處理達(dá)標(biāo)排放或?qū)崿F(xiàn)無害化，需要經(jīng)過那些過程和設(shè)備，這些設(shè)備之間的關(guān)系、銜接以及它們的相對(duì)位差如何，并對(duì)流程圖作出敘述等。一般而言，工藝流程設(shè)計(jì)開始最早而結(jié)束最晚。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（2）工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)89（3）物料計(jì)算在物料衡算的基礎(chǔ)上求出廢氣、廢水或固體廢棄物及它們中的污染物、處理劑等進(jìn)、出處理系統(tǒng)的各種物料的質(zhì)量、體積和成分等，最后匯總出物料平衡表或原材料消耗表。通過物料衡算，設(shè)計(jì)工作由定性轉(zhuǎn)入定量階段，可以正確地進(jìn)行能量計(jì)算、設(shè)備計(jì)算和工藝流程設(shè)計(jì)。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（3）物料計(jì)算環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)90（4）能量計(jì)算根據(jù)能量衡算確定傳入或傳出的熱量，加熱劑（或燃料）或冷卻劑的消耗量，同時(shí)結(jié)合設(shè)備設(shè)計(jì)，可算出設(shè)備的傳熱面積，最后得出能量消耗綜合表。能量計(jì)算一般在物料計(jì)算后結(jié)合設(shè)備設(shè)計(jì)一起進(jìn)行。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（4）能量計(jì)算環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)91（5）設(shè)備設(shè)計(jì)與選擇通過計(jì)算，確定保證達(dá)到處理能力和達(dá)標(biāo)排放的設(shè)備結(jié)構(gòu)和尺寸。對(duì)非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備必須進(jìn)行單獨(dú)的設(shè)計(jì)計(jì)算，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備則根據(jù)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行選擇。在某些環(huán)境工程設(shè)計(jì)中（例如濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中煙氣再加熱設(shè)備的設(shè)計(jì)，催化燃燒法處理有機(jī)廢氣系統(tǒng)中利用燃燒后的高溫凈化氣預(yù)熱低溫待處理有機(jī)廢氣換熱器的設(shè)計(jì)等），設(shè)備的設(shè)計(jì)也包括換熱面積的大小，因此“設(shè)備設(shè)計(jì)”和“能量計(jì)算”常結(jié)合在一起進(jìn)行。設(shè)備設(shè)計(jì)的最后結(jié)果是得到“設(shè)備示意圖”和“設(shè)備一覽表”。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（5）設(shè)備設(shè)計(jì)與選擇環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)92（6）車間（工段）布置設(shè)計(jì)目的是解決廠房、場地的配制與設(shè)備的排列問題。首先要對(duì)車間的各工段、動(dòng)力間、機(jī)修間、化驗(yàn)室、倉庫、辦公室等作出整體布置和廠房輪廓設(shè)計(jì)；整體布置和廠房輪廓設(shè)計(jì)基本就緒后，即可進(jìn)行設(shè)備的排列與布置工作。車間布置設(shè)計(jì)常同建筑及其他非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目發(fā)生密切關(guān)系，設(shè)計(jì)工作常是交錯(cuò)進(jìn)行的。在施工圖設(shè)計(jì)階段，尚有設(shè)備安裝設(shè)計(jì)。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（6）車間（工段）布置設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程93（7）工藝管道設(shè)計(jì)大部分工作在施工圖設(shè)計(jì)階段完成，其主要內(nèi)容有：管道設(shè)計(jì)（包括各種介質(zhì)、管徑計(jì)算、管道材料、管壁厚度和選擇以及管道的配置等）；管道地溝斷面條件、位置的確定；管道架設(shè)方法；管架、保溫設(shè)計(jì)等。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（7）工藝管道設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)94（8）工藝系統(tǒng)的操作條件和控制條件需要提供兩個(gè)文件，即:a）系統(tǒng)檢測、控制條件，是自控人員進(jìn)行工作的基礎(chǔ)；以及，b）統(tǒng)操作條件/規(guī)程，是系統(tǒng)運(yùn)行的規(guī)范環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（8）工藝系統(tǒng)的操作條件和控制條件環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工95（9）其他非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目的考慮當(dāng)車間工藝設(shè)計(jì)基本告一段落后，其他非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目（設(shè)備的機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)控制、土建、采暖、通風(fēng)、動(dòng)力、電氣等）就要著手進(jìn)行。這些非工藝項(xiàng)目設(shè)計(jì)的根據(jù)是由工藝設(shè)計(jì)提供的資料。因此在進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)的同時(shí)，就要考慮其他非工藝設(shè)計(jì)的條件，以使其他非工藝設(shè)計(jì)能更好地為治理工藝服務(wù)。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（9）其他非工藝設(shè)計(jì)項(xiàng)目的考慮環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝96（10）繪制設(shè)計(jì)圖紙，編制設(shè)計(jì)說明書。圖紙包括PFD圖、PID圖、平面布置圖、甚至立面布置圖等，還要編制設(shè)計(jì)說明書。（11）編制概（預(yù)）算書概算是根據(jù)初步設(shè)計(jì)的內(nèi)容，大概計(jì)算每項(xiàng)工程項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用的文件，列入初步設(shè)計(jì)文件；預(yù)算是根據(jù)施工圖設(shè)計(jì)內(nèi)容，計(jì)算每項(xiàng)工程項(xiàng)目建設(shè)費(fèi)用的文件，列入施工圖設(shè)計(jì)文件。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)（10）繪制設(shè)計(jì)圖紙，編制設(shè)計(jì)說明書。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與97治污工藝選擇原則合法性先進(jìn)性可靠性結(jié)合實(shí)際情況簡潔和簡單安全性環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)治污工藝選擇原則合法性先進(jìn)性可靠性結(jié)合實(shí)際情況簡潔和簡單安全98選擇方法收集資料設(shè)備、設(shè)施、儀器等的落實(shí)全面比較治污工藝路線的最終確定環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)選擇方法收集資料設(shè)備、設(shè)施、儀器等的落實(shí)全面比較治污工藝路線99[例1]汽車、家具噴漆，印刷等行業(yè)排放出的含苯系物有機(jī)廢氣的治理，其處理方法有幾種可供選擇。實(shí)際中，要根據(jù)具體的情況來確定處理的工藝路線，如果排放要求較為嚴(yán)格，可采用幾種處理方法聯(lián)合使用：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例1]汽車、家具噴漆，印刷等行業(yè)排放出的含苯100含苯有機(jī)廢氣處理方法對(duì)比處理方法處理原理主要設(shè)備處理效果投資狀況運(yùn)行費(fèi)用吸收法氣體在液體中的溶解度吸收塔中等中等中等吸附法吸附劑較大的表面積吸附塔良好較高較高催化法催化劑降低活化能催化燃燒塔良好較高高冷凝法降低溫度達(dá)到露點(diǎn)冷凝器中等較高高燃燒法燃燒使有機(jī)物氧化燃燒器較好較高高電暈法電暈放電的物化過程電暈反應(yīng)器良好中等較高生化法微生物的生命活動(dòng)生化反應(yīng)器較好中等較低環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)含苯有機(jī)廢氣處理方法對(duì)比處理方法處理原理主要設(shè)備處理效果投資101含苯有機(jī)廢氣處理方法對(duì)比（續(xù)）處理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)備注吸收法工藝路線較為簡單吸收液處理處理濃度較高吸附法處理效果好吸附劑再生費(fèi)用高處理濃度較低催化法處理效果好運(yùn)行費(fèi)用較高處理濃度較高冷凝法能回收有用物質(zhì)運(yùn)行費(fèi)用高，只適用高濃度廢氣處理濃度較高燃燒法工藝簡單運(yùn)行費(fèi)用高處理濃度較高電暈法工藝簡單、管理方便處于實(shí)驗(yàn)階段生化法運(yùn)行費(fèi)用低、無二次污染生物抗沖擊能力差處于實(shí)驗(yàn)階段環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)含苯有機(jī)廢氣處理方法對(duì)比（續(xù)）處理方法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)備注吸收法工藝102例如：汽車、家具、印刷等行業(yè)的有機(jī)廢氣治理的工藝路線選擇：含苯有機(jī)廢氣處理大致工藝路線焦碳去除漆皮水幕纖維過濾吸收預(yù)處理含苯有機(jī)廢氣吸附凈化深度凈化風(fēng)機(jī)煙囪環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)例如：汽車、家具、印刷等行業(yè)的有機(jī)廢氣治理的工藝路線選擇：含103[例2]啤酒生產(chǎn)主要以玉米和大麥為原料，加入啤酒花和鮮酵母進(jìn)行釀造而成。其廢水主要包括浸麥廢水、糖化廢水、廢酵母液、洗滌廢水和冷卻排水等。污水中的主要成分為糖類和蛋白質(zhì)，主要水質(zhì)指標(biāo)為COD=1000～2500mg/L，BOD=700～1500mg/L，SS=300～600mg/L，pH=5～6，屬于中等濃度可生物降解的有機(jī)廢水。該廢水處理工藝路線有以下幾種選擇：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例2]啤酒生產(chǎn)主要以玉米和大麥為原料，加入啤酒花和鮮104環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)105選擇說明：①如果廢水濃度較大，需要進(jìn)行多級(jí)才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)；②同時(shí)有高濃度和低濃度廢水時(shí)要分別進(jìn)行處理；③如果場地較小，要選擇占地較小的處理工藝。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)選擇說明：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)106[例3]城市污水成熟的處理工藝路線是：預(yù)處理、一級(jí)處理、二級(jí)處理、三級(jí)處理(深度處理)和污泥處理，其中的核心部分是二級(jí)的生化處理。目前，預(yù)處理都是格柵和沉沙池，原有的二級(jí)生化處理是指活性污泥法，現(xiàn)在由于處理的要求提高，不僅要去除有機(jī)污染物，而且要去除氮和磷等污染物，因此就在活性污泥法這一成熟的技術(shù)上延伸和發(fā)展出新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備，并被開發(fā)和推廣應(yīng)用，這些方法有A－B法、A2／O法、SBR法、ICEAS(改進(jìn)的SBR法)、氧化溝及酸化水解與耗氧串聯(lián)處理工藝等。現(xiàn)在我國的城市污水處理的二級(jí)生化處理基本上是采用以上工藝流程，因此在設(shè)計(jì)城市污水處理流程時(shí)，可采用上述的處理方法。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例3]城市污水成熟的處理工藝路線是：預(yù)處理、一級(jí)處理107[例4]在除塵系統(tǒng)中防止風(fēng)機(jī)噪聲時(shí)，一種方法是采用帆布類進(jìn)行風(fēng)機(jī)進(jìn)口軟連接，另一種是對(duì)風(fēng)機(jī)本身進(jìn)行加大基礎(chǔ)或單獨(dú)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，即設(shè)計(jì)減振的措施，這些都是成熟的技術(shù)，在設(shè)計(jì)中可以采用。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例4]在除塵系統(tǒng)中防止風(fēng)機(jī)噪聲時(shí)，一種方法是采用帆布108[例5]采用吹脫法處理含氨廢水，如果不對(duì)吹脫的氣體進(jìn)行有效的處理，就會(huì)把水中的氨轉(zhuǎn)換成空氣中的氨，造成污染物轉(zhuǎn)移，這樣并沒有達(dá)到真正的去除氨的目的?？捎肏Cl吸收吹脫氣體中的氨，避免污染物的轉(zhuǎn)移。避免二次污染物的產(chǎn)生：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例5]采用吹脫法處理含氨廢水，如果不對(duì)吹脫的氣體進(jìn)行109[例6]采用燃燒法處理固體廢棄物，因固體廢棄物中的成分十分復(fù)雜，如果燃燒的溫度較低，不僅固體廢棄物中的碳不能完全燃燒，會(huì)產(chǎn)生碳的小顆粒，污染環(huán)境，而且有機(jī)物燃燒可產(chǎn)生二噁英類物質(zhì)，這是國際上公認(rèn)的致癌物質(zhì)，所以設(shè)計(jì)燃燒溫度應(yīng)在805℃以上，可避免二次污染物的產(chǎn)生。避免二次污染物的產(chǎn)生：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例6]采用燃燒法處理固體廢棄物，因固體廢棄物中的成分110[例7]采用燃燒法處理有機(jī)廢氣時(shí)，由于燃燒可使排放的煙氣溫度較高，具有較大的熱量，因此可使排放的煙氣經(jīng)過熱交換器，將熱量交換給要進(jìn)燃燒室的廢氣，以減少能量的消耗，其工藝見圖：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)[例7]采用燃燒法處理有機(jī)廢氣時(shí)，由于燃燒環(huán)境工程設(shè)111處理量較大時(shí)選擇連續(xù)的處理工藝對(duì)于連續(xù)生產(chǎn)產(chǎn)生的污染，要處理的量較大時(shí)采用連續(xù)的處理工藝較為適宜。[例8]催化燃燒法處理濃度較高的有機(jī)廢氣時(shí)，在該工藝開始啟動(dòng)(開車)時(shí)，需要進(jìn)行加電預(yù)熱，啟動(dòng)后就可利用有機(jī)物自身燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)行工作，維持整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定。該處理工藝需要采用連續(xù)的處理工藝。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)處理量較大時(shí)選擇連續(xù)的處理工藝[例8]催化燃燒法處理濃度112處理量較小時(shí)選擇間歇處理工藝生產(chǎn)規(guī)模較小，產(chǎn)生的污染不是連續(xù)的，且要處理的量小,時(shí)可采用間歇的處理工藝。[例9]清洗汽車產(chǎn)生的廢水是不連續(xù)的，考慮處理工藝應(yīng)是間歇性的處理工藝。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)處理量較小時(shí)選擇間歇處理工藝[例9]清洗汽車產(chǎn)生的廢水113盡可能回收有用的物質(zhì)：在生產(chǎn)中排放的污染物有些是有回收價(jià)值的，在處理時(shí)要充分考慮這些污染物的回收利用，盡量做到能直接利用收集的污染物，同時(shí)要還要考慮以廢治廢。[例10]采用以萘為原料的流化床法生產(chǎn)苯酐時(shí)，在其熱熔工序中產(chǎn)生含順酐的有機(jī)廢氣，順酐被水吸收成為順?biāo)崴芤?，由于順?biāo)峥僧悩?gòu)為反丁烯二酸，其溶解度甚小，在室溫下就可從母液中結(jié)晶析出，從而生產(chǎn)了有用的物質(zhì)。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)盡可能回收有用的物質(zhì)：[例10]采用以萘為原料的流化床法生114考慮處理能力的配套性和一致性，且要有一定操作的彈性：設(shè)計(jì)的處理能力一般要略大于實(shí)際所需要的處理量，使處理能力有一定的富余量，以使處理系統(tǒng)能適應(yīng)實(shí)際的變化。選擇設(shè)備的處理能力不能過大或過小，與實(shí)際要基本一致；對(duì)易損和易壞的部件采用雙套切換，保證系統(tǒng)能正常運(yùn)行；一般的配件要選擇基本一樣的，如選擇法蘭的螺絲盡量使整個(gè)系統(tǒng)的一致。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)考慮處理能力的配套性和一致性，且要有一定操作的彈性：環(huán)境工程115工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)各個(gè)污染物處理單元的具體內(nèi)容、大小尺寸、順序和排列方式，以達(dá)到有效處理污染物的目的★設(shè)備大小尺寸等主要依靠工藝計(jì)算來完成★設(shè)備的組合依據(jù)工藝要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)各個(gè)污染物處理單元的116物料流向工藝流程設(shè)計(jì)能量變化主體設(shè)備與輔助設(shè)備間的工藝關(guān)系主要物料輔助物料工藝流設(shè)計(jì)設(shè)備工藝參數(shù)，（主要設(shè)備、輔助設(shè)備、管道）監(jiān)測控制方案，PID圖操作運(yùn)行方案環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)物料流向工藝流程設(shè)計(jì)能量變化主體設(shè)備與輔助設(shè)備間的工藝關(guān)系主117工藝計(jì)算工藝計(jì)算常包括物料衡算、能量衡算以及工藝設(shè)備的計(jì)算。物料衡算是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，能量衡算等其他工藝計(jì)算都必須以物理衡算結(jié)果為依據(jù)★明確物料衡算范圍★明確衡算系統(tǒng)中的化學(xué)變化★明確計(jì)算對(duì)象★選擇計(jì)算基準(zhǔn)★畫出物理衡算示意圖環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝計(jì)算工藝計(jì)算常包括物料衡算、能量衡算以及工藝設(shè)備的計(jì)算。118能量衡算的作用★確定流體輸送機(jī)械（泵、壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)）和其他操作機(jī)械（攪拌機(jī)、過濾機(jī)、粉碎機(jī)等）所需功率★確定各單元過程（如冷卻過程等）所需熱量、冷量、及其傳遞速率★核算能耗環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)能量衡算的作用★確定流體輸送機(jī)械（泵、壓縮機(jī)、通風(fēng)機(jī)）和其他119能量衡算時(shí)常常需要考慮的能量：★物料帶入的能量★過程的熱效應(yīng)★加熱設(shè)備時(shí)所需的熱量★加熱（冷卻劑）帶入（走）的能量★物料帶出的熱量★熱損失環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)能量衡算時(shí)常常需要考慮的能量：★物料帶入的能量★過程的熱效應(yīng)120如圖所示，有一氣體洗滌除塵塔（湍球填料），不潔凈氣體從塔的底部進(jìn)入，用離心水泵從槽抽水，送至洗滌塔頂部噴下，從上往下與氣體逆流接觸，污水從塔底經(jīng)過水封排出，經(jīng)過洗滌后的氣體（凈氣）從塔的上部引出，已知：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)如圖所示，有一氣體洗滌除塵塔（湍球填料），不潔凈氣體從塔的底1211．處理干氣量2442.82Nm3/h；2．洗滌塔的操作溫度為35℃（塔內(nèi)平均溫度）；3．操作壓力為3100mmH2O（表壓），全塔壓降為100mmH2O；4．湍球填料經(jīng)驗(yàn)操作空塔氣速ws=2.5m/s，噴淋密度40m3/m2h；5．塔頂水進(jìn)口處距地面的距離為11m，地下水槽液面距地面3m；6．地下水槽液面上的壓強(qiáng)為750mmHg；7．泵的效率為60％；8．管道的阻力損失10mH2O；求：1．洗滌塔內(nèi)徑；2．泵的軸功率及電機(jī)功率環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)1．處理干氣量2442.82Nm3/h；環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇122一、洗滌塔內(nèi)徑的計(jì)算設(shè)進(jìn)塔氣體被水蒸氣飽和，可由《手冊》查得35℃的飽和水蒸氣分壓pH2O=42.17mmHgp進(jìn)=750+3100/13.6=977.94mmHgp出=750+3000/13.6=970.59mmHgp平均=(977.94+970.59)/2=974.07mmHg則進(jìn)塔氣體中水蒸氣量：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)一、洗滌塔內(nèi)徑的計(jì)算環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)123Nm3/hm3/hm/s操作狀態(tài)下的氣體量：塔內(nèi)徑：m取整，D＝0.55m；核算實(shí)際空塔氣速：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)Nm3/hm3/hm/s操作狀態(tài)下的氣體量：塔內(nèi)徑：m取124二、泵的功率計(jì)算1．每小時(shí)泵需要輸送的液體量：泵每小時(shí)需要輸送的液體量可根據(jù)噴淋密度而求得。根據(jù)條件，噴淋密度40m3/m2h；則小時(shí)液體用量：W=（3.14/4）×0.552×40=0.785×0.552×40＝9.5m3/h

2．能量衡算選擇地下水槽的液面1－1’截面為基準(zhǔn)面0－0’，列1－1’截面與2－2’截面的能量衡算式（即柏努利方程式）：

環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)二、泵的功率計(jì)算2．能量衡算環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)125式中：z1,z2――單位重量（1kg）流體在截面1－1’，2－2’處所具有的位能，其單位為[m]；――單位重量（1kg）流體在截面1－1’，2－2’處所具有的動(dòng)能，其單位為[m]――單位重量（1kg）流體在截面1－1’，2－2’處所具有的靜壓能，其單位為[m]；p1,p2――分別為1－1’，2－2’截面的壓強(qiáng)，[kg/m2]――流體密度，其單位為[kg/m3]l――泵供給的能量，也稱為泵的揚(yáng)程，其單位為[m]；――單位重量流體流動(dòng)時(shí)，因摩擦阻力而消耗的能量，其單位為[m]；環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)式中：――單位重量（1kg）流體在截面1－1’，2－2’處所126因?yàn)?，z1＝0，所以z2＝11+3=14[m]；p1＝p0=750mmHg＝(750/735.6)×104=1.02×104，kg/m2p2＝(750/735.6)×104＋(3000/1000)×1000=1.32×104,kg/m2;≈1000kg/m3;

W1≈0;為了計(jì)算w2，還必須選擇管徑?？捎媒?jīng)驗(yàn)式近似地估算管徑：對(duì)于碳鋼管，其計(jì)算式為：環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)因?yàn)?，z1＝0，所以z2＝11+3=14[m]；≈1000k127對(duì)于不銹鋼管：G——流量，kg/s;ρ——密度，kg/m3;通常選用碳鋼管，則mm所以可以選擇40mm的碳鋼管子。

環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)對(duì)于不銹鋼管：G——流量，kg/s;通常選用碳鋼管，則mm所128m/s將有關(guān)數(shù)據(jù)代入衡算式，可得：l=27.23mH2O;重量流量9.5×1000/3600＝2.64kg/s；泵的有效功率：P有效＝2.64×27.23=71.89Kg·m/s因?yàn)椋?kW=102kg·m/s；所以：P有效＝71.89/102＝0.705kW泵的軸功率P軸＝0.705/0.61=1.16kW；電動(dòng)機(jī)功率P電＝KP軸/η傳其中K為電機(jī)的富余系數(shù)，其值大于1；η傳為傳動(dòng)效率，如果電動(dòng)機(jī)與泵直接連接，η傳＝1，如果用皮帶輪連接，責(zé)η傳＝0.95

1kw＝102kgm/s1Hp＝75kgm/s1kw＝1000Nm/s環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)m/s將有關(guān)數(shù)據(jù)代入衡算式，可得：l=27.23mH2O;129電動(dòng)機(jī)富余系數(shù)P軸(kW)電動(dòng)機(jī)的富余系數(shù)<11.3~1.41~21.2~1.32~51.15~1.25~501.1~1.15>501.06~1.08從表中根據(jù)軸功率選出富余系數(shù)1.3，則電動(dòng)機(jī)功率為：P電=1.16×1.3＝1.51kW取電機(jī)為1.5kW環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)富余系數(shù)P軸(kW)電動(dòng)機(jī)的富余系數(shù)<11.3~1.4130工藝流程圖工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖管道儀表流程圖方框流程圖工藝方案流程圖環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝流程圖工藝流程圖帶控制點(diǎn)的工藝流程圖管道儀表流程圖方框流131方框流程圖：★進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí)使用的一種流程圖，不進(jìn)入設(shè)計(jì)文件★根據(jù)方框流程圖可以進(jìn)行物料衡算環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)方框流程圖：★進(jìn)行概念設(shè)計(jì)時(shí)使用的一種流程圖，不進(jìn)入設(shè)計(jì)文件132環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)133工藝方案流程圖：★定性地表示物料流程和主要設(shè)備工藝關(guān)系★工藝方案流程圖組成包括：1)流程、2)圖例、3)設(shè)備一覽表流程：設(shè)備示意圖、流程管線、流向箭頭、文字注釋圖例：管線圖例★方框流程圖的深入和變體，為設(shè)備計(jì)算使用★只帶有示意性質(zhì)，不進(jìn)入設(shè)計(jì)文件，常在“技術(shù)方案”“投標(biāo)書”一類文件中使用環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝方案流程圖：★定性地表示物料流程和主要設(shè)備工藝關(guān)系★工藝134工藝方案流程圖繪制要求：★地平線：細(xì)實(shí)線★設(shè)備：細(xì)實(shí)線，大致反應(yīng)設(shè)備尺寸，從左到右排列，留有一定距離以畫管線，設(shè)備要編號(hào)★非主要流程：公用水、汽、氣、真空、冷卻水等，采用中實(shí)線，并配上箭頭，用文字標(biāo)明介質(zhì)名稱★流程線相交，一般是細(xì)線讓粗線★主要流程線：粗實(shí)線，并配上箭頭，并用文字標(biāo)注物料名稱，來源、去處★圖下方標(biāo)明圖例、設(shè)備編號(hào)及名稱★必要的文字注釋環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)工藝方案流程圖繪制要求：★地平線：細(xì)實(shí)線★設(shè)備：細(xì)實(shí)線，大致135環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)136克勞斯提出氨水中和法用于處理焦?fàn)t煤氣脫除H2S環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)克勞斯提出氨水中和法用于處理焦?fàn)t煤氣脫除H2S環(huán)境工程設(shè)計(jì)方137環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)138環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)139環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)140環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)141帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，通常是在工藝流程方案圖確定后、物料衡算、能量衡算、以及工藝設(shè)備計(jì)算完成之后進(jìn)行設(shè)計(jì)和繪制。在初步設(shè)計(jì)階段，除了完成工藝計(jì)算、確定工藝流程外，還應(yīng)確定主要工藝參數(shù)的控制方案，即在定量的工藝流程圖上表示出自動(dòng)控制的方案，成為帶控制點(diǎn)工藝流程圖。帶控制點(diǎn)工藝流程圖是可用于施工的工藝流程圖，一般由工藝專業(yè)技術(shù)人員和自控專業(yè)技術(shù)人員合作完成，列入初步設(shè)計(jì)文件。環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：帶控制點(diǎn)的工藝流程圖，通常是在工藝流程142環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)143帶控制點(diǎn)的工藝流程圖主要內(nèi)容包括：★帶設(shè)備位號(hào)、名稱和接管口的各種設(shè)備示意圖★帶管道號(hào)、規(guī)格和閥門等管件以及儀表控制點(diǎn)（測溫、測流量及分析點(diǎn)等）的各種管道流程線★對(duì)閥門等管件和儀表控制點(diǎn)圖例符號(hào)的說明★標(biāo)題欄注明圖名、圖號(hào)、設(shè)計(jì)階段環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖主要內(nèi)容包括：★帶設(shè)備位號(hào)、名稱和接管口144環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)145帶控制點(diǎn)工藝流程圖中，設(shè)備圖形的比例一般采用1:100，如設(shè)備過小或流程較簡單可采用1:50，如設(shè)備過大或流程較復(fù)雜可采用1:200。由于并未完全按比例繪制，故標(biāo)題攔中“比例”一項(xiàng)不于注明。圖幅一般采用A1圖紙，特別復(fù)雜的可適當(dāng)加長，特別簡單的可采用A2圖紙。圖幅：多用長條形，以前常用標(biāo)準(zhǔn)加長；現(xiàn)一般采用A1圖幅，不再加長；簡單的用A2圖幅環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)帶控制點(diǎn)工藝流程圖中，設(shè)備圖形的比例一般采用1:100，如設(shè)146環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)147帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：1）設(shè)備畫法：圖形：一般按比例用細(xì)實(shí)線繪制主要輪廓和形狀特征，有時(shí)也要畫出具有工藝特征的內(nèi)構(gòu)件，如填料、攪拌器等。內(nèi)構(gòu)件可用細(xì)虛線畫出。相對(duì)位置：設(shè)備或構(gòu)筑物的高低一般按比例繪制。低于地面的需畫在地平線以下，盡量符合實(shí)際安裝情況。相同設(shè)備的畫法：一般應(yīng)全部繪出。只畫一套時(shí)，被省略的設(shè)備須用細(xì)雙點(diǎn)線繪出矩形表示，并在矩形內(nèi)注明設(shè)備名稱、位號(hào)等。在工藝流程圖中，依物料流程將設(shè)備從左至右展開，標(biāo)注設(shè)備位號(hào)環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)帶控制點(diǎn)的工藝流程圖：1）設(shè)備畫法：圖形：一般按比例用細(xì)實(shí)線148常用設(shè)備圖例環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)常用設(shè)備圖例環(huán)境工程設(shè)計(jì)方法選擇與工藝流程設(shè)計(jì)149設(shè)備的標(biāo)注：標(biāo)注內(nèi)容：同一系統(tǒng)中設(shè)備位號(hào)不能重復(fù)，應(yīng)標(biāo)注序號(hào)、名稱，并主要